[发明专利]在分级网络中的生成树的根选择

说明书

技术领域

本发明主要涉及通信网络，更具体地，涉及对分级通信网络中的回路(loop)的避免。

背景技术

本领域已经公知多种不同类型的交换网络。这些类型中的一些交换网络具有分级拓扑，意味着网络中的交换机以多级(或多层)的方式连接到一起。在分级的底部的、交换网络的边缘端口之一处输入的信号，在到达将该信号输出的另一个边缘端口之前，必须经过在分级的较高层的一个或多个内部级。从如下意义上来说，某些分级网络是非阻塞的，即不论该网络内的当前连接如何，任何未使用的边缘端口都可一直连接到任何其他未使用的边缘端口。

Clos网络是一种分级交换网络，其也被称为CBB或胖树网络。这种网络拓扑首先由Charles Clos在1953年的Bell System TechnicalJournal第32期的第406-424页的“A Study of Non-BlockingSwitching Networks”一文中正式提出。Clos网络由排列为互联级的交叉交换机组成，其中每个单独交换机上的端口的数量通常远小于网络中的边缘端口的总数。虽然Clos网络起初被构想为在公共交换电话网络中使用，但其却在某些包交换数据应用中得到了普及。关于这种某些包交换数据应用的回顾被提供在由Mellanox Technologies Inc.(Santa Clara，California，2006)出版的名为“Scaling 10Gb/sClustering at Wire-Speed”的白皮书中，该文献在此以援引方式纳入本文。

在IEEE标准802.1D中定义的生成树协议(STP)，是一种可用于保证任何桥接局域网中的无回路拓扑的网络协议。由于该协议在网络的节点上运行，它在节点之间创建了一个连接树，同时禁用了不属于该树的连接，从而在任何两个节点之间仅有一条活动路径。上述白皮书指出，在Clos网络中使用STP会导致带宽损失和拥塞的问题。

发明内容

本发明的一个实施方案提供了一种通信设备，其包括交换机的分级网络。该网络至少包括：多个第一主干交换机，其通过控制信道互连；和多个第二边缘交换机，其具有内部端口和外部端口，所述内部端口被联接以通过各自的链路与所述主干交换机相通信，所述外部端口用于链接到客户端装置。所述主干交换机被配置为，通过控制信道对分级网络分为第一分区和第二分区的分区过程(partitioning)进行检测，所述第一分区和所述第二分区分别包括第一数目和第二数目的主干交换机，其中所述第一数目大于所述第二数目，并且响应于所述第一数目和所述第二数目向所述主干交换机分配各自的优先级，以使得在所述第一分区之中的其中一个主干交换机被选为生成树的根。

在所公开的一个实施方案中，所述分级网络包括Clos网络。

在某些实施方案中，交换机被配置为将来自该分级网络中的一个给定交换机的各个链路集合到在第一分区和第二分区之中的主干交换机，以限定各自的第一链路聚合组(LAG)和第二链路聚合组(LAG)。当分级网络被分区时，在分级网络上运行生成树协议，使第二链路聚合组被阻塞。

在一个实施方案中，所述各自的优先级和所述第一数目与第二数目成反比例。

通常，主干交换机被配置为在第一分区和第二分区中选出各自的主控主干交换机(master spine switch)，并向主控主干交换机分配各自的优先级以使得其中一个主控主干交换机被选为生成树的根。

根据本发明的一个实施方案，还提供了一种用于交换机的分级网络中的通信的方法，该交换机的分级网络至少包括多个第一主干交换机，其通过控制信道互连；和包括多个第二边缘交换机，其具有内部端口和外部端口，所述内部端口被联接以通过各自的链路与所述主干交换机相通信，所述外部端口用于链接到客户端装置。该方法包括，通过控制信道对分级网络分为第一分区和第二分区的分区过程进行自动检测，所述第一分区和所述第二分区分别包括第一数目和第二数目的主干交换机，其中所述第一数目大于所述第二数目。响应于所述第一数目和所述第二数目自动向所述主干交换机分配各自的优先级，以使得在所述第一分区之中的主干交换机之一被选为生成树的根。

附图说明

通过下面对本发明实施方案的详细描述，结合附图，将可更完整地理解本发明，在附图中：

图1是示意性示出根据本发明的一个实施方案的通信系统的方框图；

图2是示意性示出根据本发明的一个实施方案、处理分级通信网络中的故障的方框图；而

图3是示意性示出根据本发明的一个实施方案、用于消除通信系统中的回路的方法的流程图。